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CAMPOS GRAVITATORIO Y ELECTRICO

  1. Recuerda que la Ep gravitatoria de forma general es negativa pues se toma como cero en el infinito. Sólo cuando la altura es pequeña con respecto a la superficie del cuerpo que crea el campo se puede utilizar Ep como mgh (casos de caída libre) y h tomada desde la superficie de el cuerpo que crea el campo. El resto de casos, satélites y demás, se toma la expresión más general.
  2. Velocidad de escape desde un punto cualquiera: la condición es Em= 0 . Así si lanzamos desde la superficie : Ep + Ec= 0 o desde una órbita cualquiera, si en ella se está moviendo:
Ec en la órbita+ Ep en la órbita + Ec= 0

3. En los cambios de órbita, compara las energías de cada una y la diferencia será la energía o el trabajo necesario.

4. La energía mecánica se conserva pero en cada una de las órbitas, es decir, todos los puntos tienen el mismo valor de Em.

5. La órbita más general debida a la interacción gravitatoria es una elipse, que en algunos casos puede asimilarse a un círculo.

6. La expresión Fcentrípeta= Fgrav sólo puede aplicarse en caso de órbitas circulares. En el caso de una órbita elíptica únicamente se puede aplicar la conservación de la Em.

7. Has de saber deducir la expresión para la Em en el caso de una órbita circular.

8. eV como unidad de energía, la energía que adquiere un electrón al ser acelerado por la ddp de 1V


MOVIMIENTO EN CAMPOS GRAVITATORIO, ELECTRICO Y MAGNETICO

  1. La órbita más general debida a la interacción gravitatoria es una elipse, que en algunos casos puede asimilarse a un círculo.
  2. Como la F sobre una carga que se mueve en un B es perpendicular a su velocidad, el trabajo realizado por el campo es cero, por lo que la Ec de la carga no se modifica. (recuerda que describe un movimiento circular uniforme)
  3. El movimiento más general de una carga en un E es parabólico (recuerda F=qE y como normalmente la carga entra con v perpendicular al campo, sólo hay F en el eje y mientras que en el x mru)
  4. El movimiento más general de una carga en un B es helicoidad, que se convierte en un círculo cuando la velocidad y B son perpendiculares (recuerda F lorentz)
  5. Un campo magnético puede utilizarse para distinguir partículas según su masa, como en el espectrómetro de masas.
  6. Los campos eléctricos pueden utilizarse para acelerar partículas.
  7. Tanto campos E como B pueden utilizarse para deflectar partículas (desviar)
  8. Combinando E y B se pueden seleccionar partículas cargadas de una v determinada (selector de velocidades) o para acelerarlas como en el ciclotrón.



ONDAS
  1. Un sistema de osciladores en el que la energía puede comunicarse a los osciladores vecinos, puede dar lugar a la propagación de una onda progresiva o viajera. Así se transporta energía sin transporte de masa.
  2. Diferencia entre ondas longitudinales y transversales
  3. El movimiento de cada una de las partículas (osciladores) es un movimiento armónico simple cuya ecuación es y= Asenwt
  4. La ecuación de una onda progresiva es: y= Asen(wt-kx) y es doblemente periódica en el espacio y en el tiempo.
  5. Diferencia entre velocidad de fase, que es la velocidad con la que se propaga la perturbación: v=longitud de onda x frecuencia y la velocidad de cada punto de la perturbación: v= Ax cos wt
  6. El principio de Huygens explica la propagación de las ondas asumiendo que cada punto de una frente de ondas (del que forman parte puntos que tienen el mismo estado de vibración) se convierte en foco emisor de ondas secundarias, cuya envolvente da lugar al nuevo frente de ondas, avanzando así.
  7. Las ondas del sonido, longitudinales, pueden propagarse por sólidos, líquidos y gases. En el aire la velocidad del sonido es de 340 m/s aunque depende de la T.
  8. En un alambre o cuerda las ondas que se propagan son transversales con una velocidad que depende de la tensión a la que está sometida y de la densidad lineal de la misma. (ver fórmula en apuntes)
  9. Las ondas electromagnéticas (em) tienen un amplio espectro de frecuencias ( ver espectro em) y se utilizan para propagar información (radio), para ver (luz) y para usos medicinales (rayos X) según la frecuencia que se utilice. Son transversales, pueden viajar por el vacío a la velocidad de la luz.
  10. Un tren de ondas cuya velocidad cambia al cambiar el medio por el que se propaga, variará su longitud de onda pero no su frecuencia.
  11. Ley Refracción. Indice de refracción es la relación entre la velocidad de la onda en el vacío (c) y la velocidad en el medio que sea.
  12. Ley de la Reflexión.
  13. Difracción. Una onda que se encuentre con un obstáculo o que pase por una abertura o rendija se va a “extender” (es capaz de torcer, doblarse) dependiendo de la relación entre su longitud de onda y el tamaño de la abertura.
  14. Interferencia. Dos ondas que coinciden en un punto del espacio van a sumar sus efectos. Este es el principio de superposición: la perturbación resultante de la interferencia de dos perturbaciones en un punto del espacio es la suma de las perturbaciones individuales en ese punto. Si esto da lugar a un aumento en la amplitud resultante se llama interferencia constructiva. Si la amplitud disminuye, se llama interferencia destructiva. Cuando dos ondas idénticas se superponen, la amplitud resultante varía entre cero y el doble de la amplitud de cada una de ellas. Si las fuentes de las dos ondas están situadas en los puntos A y B y ambas están en fase, la interferencia en un punto cualquiera P será constructiva si la diferencia de caminos es un número entero de longitudes de onda, y destructiva si es un número impar de medias longitudes de onda.
  15. Coherencia: Para observar un comportamiento estable de interferencia las dos ondas que interfieren han de tener una relación de fase constante entre ellas. Se llaman ondas coherentes aquellas que mantienen una relación de fase constante.
  16. Ondas estacionarias: Resultan de la interferencia de dos ondas coherentes idénticas que viajan en direcciones opuestas y en general de cualquier frecuencia. Los Nodos y Antinodos son puntos de interferencia constructiva y destructiva, dichos puntos son puntos fijos en el espacio. Los Nodos (o los Vientres) están separados por la mitad de la longitud de onda, y entre dos Nodos hay un Antinodo o Vientre. Así la distancia entre un Nodo y un Vientre consecutivos es un cuarto de la longitud de onda.
  17. El caso más importante de ondas estacionarias sucede cuando el medio en el que se propagan tiene límites. Las únicas ondas estacionarias de intensidad grande que pueden existir son aquellas en las que se ajustan a las condiciones impuestas por los límites del medio. Sólo ciertos valores de frecuencia bien establecidos darán lugar a ondas estacionarias de amplitud significativa. La frecuencia más baja posible que da lugar a este efecto se llama frecuencia fundamental, las otras se llaman armónicos y sus frecuencias guardan una relación con la fundamental. Repaso de las ondas estacionarias en cuerdas y en tubos.
  18. Experiencia de Young de la doble rendija. Deducción teórica y cálculo de máximos y mínimos de interferencia.
  19. Redes de difracción: Las redes de difracción permite que los máximos de intensidad se observen en las mismas posiciones y ángulos y que sean más fáciles de localizar.
  20. Efecto Doppler. Cuando una fuente de ondas S de frecuencia f y un observador O se encuentran en movimiento relativo (alejándose o acercándose) paralelo a OS, cambia la frecuencia observada por el O a f’. El caso más importante el de fuente y observador acercándose (los dimos todos):



CARÁCTER DUAL DE MATERIA Y RADIACIÓN
  1. En Física Clásica se suele considerar a los electrones como pequeñas partículas con masa y a la radiación como la luz ondas. Sin embargo, hay ciertos aspectos en su comportamiento en el que es necesario invertir el modelo.
  2. Comportamiento corpuscular de la luz: efecto fotoeléctrico. El fenómeno de emisión de electrones desde un metal iluminado no puede explicarse considerando a la luz una onda. (repasa en el mapa los aspectos del efecto fotoe que no pueden explicarse por la teoría clásica). No existe emisión fotoe por debajo de una cierta frecuencia llamada frecuencia umbral. Por encima de esa frecuencia, los electrones se emiten inmediatamente, con una Ec max que varía linealmente con la frecuencia de la luz (ver Ecuación Einstein efecto fotoe) y con una intensidad que depende de la intensidad de la luz incidente. El valor de la frecuencia umbral depende de la naturaleza del metal. Este comportamiento puede explicarse perfectamente tanto cualitativa como cuantitativamente suponiendo que la luz se propaga como corpúsculos o fotones cuya energía varía con la frecuencia.
  3. Medida de la constante de Planck: ver problemas y experimento con la gráfica
  4. Momento de la luz. Un haz de luz (o de fotones) tiene un momento p: p= h/lambda
  5. Comportamiento ondulatorio de partículas: Haces de partículas pueden presentar un comportamiento ondulatorio y difractarse e interferir como haces de luz.
  6. Ondas de De Broglie: El comportamiento de dichas partículas puede describirse si se considera que tienen asociada una longitud de onda de De Broglie=h/p
  7. Las pequeñas longitudes de onda de los electrones los hacen muy útiles para microscopía porque están afectados por la difracción menos que la luz normal.


FÍSICA ATÓMICA


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